CN105086310A - 一种提高聚氯乙烯加工性能的抗冲改性剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高聚氯乙烯加工性能的抗冲改性剂，由下列重量份的原料制备制成：甲基丙烯酸甲酯20-23、丙烯酸丁酯30-35、十二烷基苯磺酸钠0.3-0.5、二乙烯基苯0.3-0.5、过硫酸钾0.3-0.4、纳米碳酸钙35-40、硬脂酸钠0.1-0.2、聚氧化乙烯0.6-0.8、二甲基硅油0.4-0.6、丁腈橡胶粉12-14、尿素4-5、膨胀云母粉10-13、硅烷偶联剂kh5500.5-0.7、去离子水适量；本发明改性剂强度高、化学性能稳定、耐高温、绝缘、加工性能强，是一种pvc塑料改性用的功能性增强、增韧材料。

Description

一种提高聚氯乙烯加工性能的抗冲改性剂

技术领域

本发明涉及pvc改性剂技术领域，尤其涉及一种提高聚氯乙烯加工性能的抗冲改性剂。

背景技术

随着聚氯乙烯工业不断发展，特别是发展中国家经济快四增长，对聚氯乙烯的需求增加更为迅速，聚氯乙烯由于其优良的耐腐蚀、阻燃、绝缘等性能而得到广泛的应用。但其脆性较大、抗冲性能不佳，为了改善聚氯乙烯的性能，扩大其使用范围，最初人们常用一些小分子增塑剂，但是这些小分子增塑剂在制品的加工和使用过程中，发生挥发和迁移，不但污染环境，同时也会使制品变脆、变硬，失去使用价值。目前人们在聚氯乙烯加工过程中添加改性剂增韧改性满足使用要求。其中刚性粒子增韧pvc越来越引起人们的重视。纳米碳酸钙作为常见的填料具有较小的粒径、较高的活性，填充pvc可以获得较好的补强增韧效果。但是纳米碳酸钙表面亲水疏油，与基体的相容性差，很难与pvc基体产生结合力，容易产生界面缺陷，导致材料性能下降。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种提高聚氯乙烯加工性能的抗冲改性剂。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种提高聚氯乙烯加工性能的抗冲改性剂，由下列重量份的原料制备制成：甲基丙烯酸甲酯20-23、丙烯酸丁酯30-35、十二烷基苯磺酸钠0.3-0.5、二乙烯基苯0.3-0.5、过硫酸钾0.3-0.4、纳米碳酸钙35-40、硬脂酸钠0.1-0.2、聚氧化乙烯0.6-0.8、二甲基硅油0.4-0.6、丁腈橡胶粉12-14、尿素4-5、膨胀云母粉10-13、硅烷偶联剂kh5500.5-0.7、去离子水适量；

所述一种提高聚氯乙烯加工性能的抗冲改性剂，由以下具体步骤制备制成：

（1）将十二烷基苯磺酸钠和适量的去离子水加到反应釜中，搅拌30min，再加入丙烯酸丁酯和二乙烯基苯乳化反应1-2h，调节温度至75°C时加入1/3-1/2倍量的过硫酸钾溶液，继续反应2-2.5h，冷却后备用；

（2）将步骤（1）步骤（1）制备的产物加到装有搅拌器的烧瓶中，通氮气保护，加入剩余的过硫酸钾溶液，开启机械搅拌，升温至75°C时缓慢滴加预乳化的甲基丙烯酸甲酯，滴加结束后，继续搅拌1-1.5h，冷却后备用；

（3）将丁腈橡胶粉、尿素和膨胀云母粉混合，将硅烷偶联剂kh550按1:5溶于乙醇中，再滴加到混合粉体中高速搅拌，然后在120°C下处理30-40min，最后将聚氧化乙烯加热至熔融和二甲基硅油混合均匀，将该混合物和上述填料高速搅拌混合进行包覆；

（4）将纳米碳酸钙加去离子水搅拌成固含量为10-15%的浆液，加到反应釜中，边搅拌边加热至80°C，再加入硬脂酸钠搅拌1-1.5h，将步骤（2）合成好的乳液和步骤（3）制备的填料加到反应釜中，保温反应1-1.5h后抽滤，干燥后粉碎即可。

本发明的优点是：本发明将填料经偶联剂处理能提高填料表面的亲油性，再将二甲基硅油和聚氧化乙烯包覆在填料表面能够在复合材料中降低基体与填料间的作用力，从而大幅度提高了复合材料的力学性能，提高抗冲击强度，本发明还采用硬质酸钠改性纳米碳酸钙，使其表面亲油疏水，增大与pvc基体的相容性，并且与乳液、填料水相复合得到新型改性剂对pvc具有良好的增韧、增强的作用，添加的丁腈橡胶粉、尿素和膨胀云母粉具有良好的补充作用，添加到pvc中能够有效的提高耐热、柔韧、防火、润滑等方面的性能，本发明改性剂强度高、化学性能稳定、耐高温、绝缘、加工性能强，是一种pvc塑料改性用的功能性增强、增韧材料。

具体实施方式

一种提高聚氯乙烯加工性能的抗冲改性剂，由下列重量份（公斤）的原料制备制成：甲基丙烯酸甲酯20、丙烯酸丁酯30、十二烷基苯磺酸钠0.3、二乙烯基苯0.3、过硫酸钾0.3、纳米碳酸钙35、硬脂酸钠0.1、聚氧化乙烯0.6、二甲基硅油0.4、丁腈橡胶粉12、尿素4、膨胀云母粉10、硅烷偶联剂kh5500.5、去离子水适量；

所述一种提高聚氯乙烯加工性能的抗冲改性剂，由以下具体步骤制备制成：

（1）将十二烷基苯磺酸钠和适量的去离子水加到反应釜中，搅拌30min，再加入丙烯酸丁酯和二乙烯基苯乳化反应1h，调节温度至75°C时加入1/3倍量的过硫酸钾溶液，继续反应2h，冷却后备用；

（2）将步骤（1）步骤（1）制备的产物加到装有搅拌器的烧瓶中，通氮气保护，加入剩余的过硫酸钾溶液，开启机械搅拌，升温至75°C时缓慢滴加预乳化的甲基丙烯酸甲酯，滴加结束后，继续搅拌1h，冷却后备用；

（3）将丁腈橡胶粉、尿素和膨胀云母粉混合，将硅烷偶联剂kh550按1:5溶于乙醇中，再滴加到混合粉体中高速搅拌，然后在120°C下处理30min，最后将聚氧化乙烯加热至熔融和二甲基硅油混合均匀，将该混合物和上述填料高速搅拌混合进行包覆；

（4）将纳米碳酸钙加去离子水搅拌成固含量为10%的浆液，加到反应釜中，边搅拌边加热至80°C，再加入硬脂酸钠搅拌1h，将步骤（2）合成好的乳液和步骤（3）制备的填料加到反应釜中，保温反应1h后抽滤，干燥后粉碎即可。

将实施例制备的抗冲改性剂和pvc及助剂混合开炼模压成型进行性能测试，结果如下：缺口冲击强度为26.4KJ/m2，断裂伸长率为202%，屈服强度为17Mpa；

将未添加改性剂的pvc和助剂混合开炼模压成型进行性能测试，结果如下：缺口冲击强度为4.6KJ/m2，断裂伸长率为1.6%，屈服强度为14Mpa；结果表明添加改性剂的pvc比未添加改性剂的pvc各方面性能提高不少，具有显著的增强效果。

Claims (2)

1.一种提高聚氯乙烯加工性能的抗冲改性剂，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：甲基丙烯酸甲酯20-23、丙烯酸丁酯30-35、十二烷基苯磺酸钠0.3-0.5、二乙烯基苯0.3-0.5、过硫酸钾0.3-0.4、纳米碳酸钙35-40、硬脂酸钠0.1-0.2、聚氧化乙烯0.6-0.8、二甲基硅油0.4-0.6、丁腈橡胶粉12-14、尿素4-5、膨胀云母粉10-13、硅烷偶联剂kh5500.5-0.7、去离子水适量。

2.根据权利要求1所述一种提高聚氯乙烯加工性能的抗冲改性剂，其特征在于，由以下具体步骤制备制成：

（1）将十二烷基苯磺酸钠和适量的去离子水加到反应釜中，搅拌30min，再加入丙烯酸丁酯和二乙烯基苯乳化反应1-2h，调节温度至75°C时加入1/3-1/2倍量的过硫酸钾溶液，继续反应2-2.5h，冷却后备用；

（2）将步骤（1）步骤（1）制备的产物加到装有搅拌器的烧瓶中，通氮气保护，加入剩余的过硫酸钾溶液，开启机械搅拌，升温至75°C时缓慢滴加预乳化的甲基丙烯酸甲酯，滴加结束后，继续搅拌1-1.5h，冷却后备用；

（3）将丁腈橡胶粉、尿素和膨胀云母粉混合，将硅烷偶联剂kh550按1:5溶于乙醇中，再滴加到混合粉体中高速搅拌，然后在120°C下处理30-40min，最后将聚氧化乙烯加热至熔融和二甲基硅油混合均匀，将该混合物和上述填料高速搅拌混合进行包覆；

（4）将纳米碳酸钙加去离子水搅拌成固含量为10-15%的浆液，加到反应釜中，边搅拌边加热至80°C，再加入硬脂酸钠搅拌1-1.5h，将步骤（2）合成好的乳液和步骤（3）制备的填料加到反应釜中，保温反应1-1.5h后抽滤，干燥后粉碎即可。